Kategorie: Vulkanismus

Beobachtung von Vulkanen mit Drohnen: Vulkanische Gase werden mit ultraleichten Sensorsystemen untersucht

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Vulkane setzen Gase vor allem in Form von Wasserdampf, Kohlendioxid und Schwefeldioxid frei. Die Untersuchung dieser Gase ist eine wichtige Methode, um Informationen über die vulkanischen Systeme zu gewinnen und einzigartige Einblicke in die magmatischen Prozesse zu erhalten. So kann etwa das Verhältnis von Kohlendioxid zu Schwefeldioxid Hinweise auf bevorstehende Eruptionen liefern. Um Messsysteme direkt an den Ort des Geschehens zu bringen, werden Drohnen eingesetzt, die jedoch aufgrund ihrer Größe bisher erst mit großem Aufwand zum Einsatzort transportiert werden müssen. An der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Thorsten Hoffmann nun in abgelegenen Regionen eine kleine, transportable Messdrohne getestet. Es handelt sich dabei um ein sehr kleines Drohnensystem, das leicht zu Fuß in schwer zugängliches Gelände transportiert werden kann und zudem nur minimale flugtechnische und administrative Vorbereitungen für den Einsatz als Beobachtungsplattform aus der Luft erfordert.

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Basaltische Magmakammern können katastrophal schnell wachsen

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Eine internationale Forschergruppe, an der auch Geologen der Wits University (Prof. Rais Latypov und Dr. Sofya Chistyakova) in Johannesburg beteiligt sind, ist zu dem unerwarteten Schluss gekommen, dass basaltische Magmakammern extrem schnell wachsen können – in Monaten bis Jahren. Dies macht diese Kammern zu bemerkenswerten intrusiven Äquivalenten von calderabildenden Eruptionen, die mit den magmatischen Großprovinzen in Verbindung stehen. Diese Forschungsergebnisse wurden nun in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht.

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Tonga-Ausbruch – Ungewöhnliche Explosion könnte möglicherweise sogar das Erdklima erwärmen

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Als im Januar ein Unterwasservulkan in Tonga ausbrach, war seine wasserreiche Explosion gewaltig und ungewöhnlich – Wissenschaftler versuchen immer noch, seine Folgen zu verstehen. Der Vulkan Hunga Tonga schoss Millionen von Tonnen Wasserdampf hoch in die Atmosphäre. Dies geht aus einer Studie hervor, die am Donnerstag in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde.

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Verlangsamung der Kontinentalplattenbewegung beeinflusst das Timing der größten vulkanischen Ereignisse der Erdgeschichte

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Wissenschaftler haben neue Erkenntnisse über den Zeitpunkt und die wahrscheinliche Ursache großer vulkanischer Ereignisse gewonnen, die sich vor Millionen von Jahren ereigneten und derartige klimatische und biologische Unruhen verursachten, dass sie zu einigen der verheerendsten Aussterbeereignisse in der Erdgeschichte führten. Überraschenderweise deuten die neuen Forschungsergebnisse, die heute in Science Advances veröffentlicht wurden, darauf hin, dass eine verlangsamte Bewegung der Kontinentalplatten das entscheidende Ereignis war. Dadurch konnte Magma an die Erdoberfläche aufsteigen und die verheerenden Auswirkungen verursachen.

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Ungewöhnliche Vorläuferphänomene des Island-Vulkanausbruchs 2021 dokumentiert

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Das Geothermiefeld Svartsengi auf der Halbinsel Reykjanes im Südwesten Islands erlebte im Januar 2020 plötzliche Unruhephasen und Erschütterungen, die niemand erwartet hatte. Sofort machten sich Forschende daran, Instrumente zu installieren, um die Unruhen im Detail zu überwachen. Im Zentrum des geothermischen Hochtemperaturfeldes, wo sich wichtige Infrastrukturen befinden, darunter ein großes geothermisches Kraftwerk und das Thermalbad Blaue Lagune, wurde eine rasche Hebung von bis zu zwölf Zentimetern beobachtet, die von starker Seismizität begleitet wurde. 

Mit seiner gemeinsamen Arbeit, veröffentlicht in Nature Geoscience, hat das internationale Team von Forschern zum ersten Mal einen Vorläuferprozess identifiziert und dokumentiert, der zu einem Vulkanausbruch an einer aktiven ozeanischen Plattengrenze führte, bei dem keine Magmakammer in der Kruste beteiligt ist, sondern das Magma direkt aus dem Erdmantel stammt. Die Ergebnisse der Studie erklären auch die Wechselwirkung zwischen magmatischen Prozessen und geothermischen Hochtemperaturfeldern und unterstreichen die Rolle des Übergangs von zähplastischem zu sprödem Gestein beim Prozess der Krustenbildung an einer aktiven Plattengrenze.

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Phlegräische Felder: Strukturen und tiefe Prozesse an der Caldera mithilfe von Umgebungsrauschen rekonstruiert

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Die Analyse des Rauschens, das von seismischen Stationen an der Oberfläche aufgezeichnet wurde, hat zu einer besseren Deutung der vulkanischen Prozesse der Phlegräischen Felder verholfen. Das Ergebnis wurde mithilfe eines neuen Bildgebungsverfahrens erzielt, das von einem internationalen Team von Wissenschaftlern des Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV-OV) in Italien und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) entwickelt wurde.

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Ein Schrecken ohne Ende

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Zu den größten Katastrophen der Erdgeschichte zählen neben kosmischen Einschlägen supervulkanische Eruptionen wie die des Toba-Vulkans auf Sumatra (Indonesien) vor etwa 75.000 Jahren, deren Auswirkungen sich über ganz Südostasien und darüber hinaus erstreckten. Ausbrüche ähnlicher Größenordnungen sind nur aus Yellowstone (USA) und von wenigen weiteren Vulkanen weltweit bekannt, die innerhalb des aktuellen geologischen Zeitalters des Quartärs aktiv waren. Bisher wurde angenommen, dass sich die Biosphäre innerhalb von Jahrzehnten bis Jahrhunderten von den Auswirkungen solcher Supereruptionen erholte. Ein internationales Forscherteam mit Beteiligung von Prof. Dr. Axel Schmitt vom Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg konnte nun am Beispiel von Toba nachweisen, dass Supervulkane auch tausende Jahre nach ihrem Ausbruch aktiv und gefährlich bleiben.

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